大件运输车组过桥提载加固及效果评估

摘要：通过大件运输车组过桥前对桥梁进行旧桥检测及荷载试验，并在加固后重车过桥进行实时监测，对桥梁加固效果进行效果评估。

关键词：旧桥检测；荷载试验；桥梁加固；实时监测；效果评估 前言

为推动茂名石油化工产业链延伸的快速发展，中石化拟在茂名分公司乙烯厂区预留地上安装20万吨/年环氧乙烷（EO）装置，其中单体重910吨的EO反应器是该套装置中的核心设备。本装置大型设备拟经海路运输到水东港码头，再陆路运输至乙烯工地现场安装。运输采用24轴4纵列自走式平板车承载，装载后全平板车重1145t，每轴重47.7t，轴距1.50m，轮压2.98t。

陆路运输须经过割尾海中桥，为一座4跨简支钢筋混凝土T梁桥，每跨上部结构均由6榀T梁组成。该桥总长52.6m，跨径组合为4×13.0m。桥面铺装采用8.0cm厚沥青混凝土面层+10cm~47cm厚钢筋混凝土底层。桥台采用轻型桥台，桩柱式桥墩，原设计等级为汽车-超20、挂车-120。

为有效判断该桥目前实际承载能力，需对该桥目前技术状况进行全面详查，对桥梁主体结构材料进行无损抽样检测，判断其劣化程度，并且进行荷载试验，综合实际检测结果对上、下部结构的控制截面进行承载能力验算，若不满足安全通行要求则提出加固方案，并在重车过桥时进行实时监测，以便进一步累积数据，科学判定桥梁的实际承载力[1]。 1加固前检测

为掌握割尾海中桥加固前桥梁的实际状态，在加固前对桥梁进行了结构详查、回弹法测试混凝土强度，并以原设计等级汽车-超20、挂车-120进行了桥梁结构鉴定性静载试验。

1.1桥梁上部结构详查

对全桥的T梁进行裂缝检测，调查裂缝分布情况；对混凝土局部破损、保护层剥落、露筋锈蚀等缺陷进行详查。

对上部结构的24榀T梁进行混凝土强度无损检测，结果表明其实际强度均满足原设计等级30#的要求。

从病害结果看，全桥T梁梁端两侧腹板存在316条斜向裂缝，裂缝最大宽度为0.26mm，尚未超过《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）规定裂缝宽度限值0.30mm。但考虑到本次大件运输设备超重，建议根据验算结果综合判断是否需对梁端进行加固补强处理。 1.2静载试验

选取大件运输车组通行的第1跨上部结构T梁作为静载试验对象，主要对其跨中、梁端进行应变和挠度测试，并与理论值进行比较。静载试验结果表明：各工况挠度实测值均小于计算值，校验系数在0.59~0.93之间，结构刚度满足规范要求；各工况测试截面实测应力均小于计算值，校验系数在0.40~0.76之间，表明结构强度满足要求。在静载试验中，应变测试数据回零较好，两次测试数据重复性较好，表明该桥处于弹性工作状态。

同时，通过设计荷载作用下产生的挠度变形和实测应力来推算在大件运输车荷载作用下产生的变形和应变值。结果表明，在大件运输车荷载作用下主梁最大挠度为6.2mm，小于规范的L/600允许值24.4mm，T梁底面钢筋应力总值最大为172MPa，均小于钢筋的容许应力185MPa，这表明在大件运输车荷载作用下T梁

刚度及钢筋应力满足规范要求。 1.3桥梁结构承载能力验算

综合缺陷检测、无损检测及荷载试验数据，对上部结构检算结果可知：上部结构T梁均满足原设计汽车-超20级和挂车-120荷载的安全承载要求。但在本次大件运输车辆荷载作用下，4#梁和5#梁按实测横向分布系数推算出跨中正截面组合弯矩值超出截面抗弯承载力约7.9%，梁端斜截面剪力组合值超出斜截面抗剪承载力约1.8%，不满足本次大件运输的安全承载要求。 2加固措施

2.1 钢板粘贴加固

该桥部分T梁跨中正截面抗弯承载力及梁端斜截面抗剪承载力不满足大件运输车组的通行要求，且梁端存在较多斜向裂缝，因此对位于运输车下方的3#~5#主梁采用专用裂缝灌注胶封闭，再在2#~5#主梁跨中底面及梁端腹板表面粘贴钢板，以增强主梁的抗弯承载力及梁端斜截面抗剪承载力。 2.2 缺陷修复

修复结构缺陷，恢复结构的完整性。

（1）若裂缝宽度小于0.1mm，则进行表面封闭处理即可。

（2）若裂缝宽度大于0.1mm，则进行化学灌浆，注胶封闭的方法修复。 （3）对发现的桥梁构件破损，用高强度树脂砂浆修补[2]。 3大件运输车组过桥实时监测

为检验桥梁加固效果，确保大件运输车组的安全通行。在正式运输时，需对主要部件进行监控，以观察桥梁位移、变形、裂缝扩展情况，即对桥梁主要断面布置测点，进行应力、应变及挠度等测试并记录，判断正式运输对桥梁结构的影响[3]。

3.1 实时监测测点布置

选取第1跨为监测跨，对该跨T梁跨中断面底部布置测点，测点布置示意见图1。

图1 跨中断面测点布置示意图（单位：mm） 3.2 实时监测数据分析

运输车通过时构件应变/挠度实测值、理论值和校验系数 表1

大件运输车作用下各主梁应变校验系数介于0.70~0.93之间，挠度校验系数介于

0.29~0.86之间，监测数据表明，经维修加固后，正式运行大件运输车通过割尾海中桥（西幅桥）时，各测试数据均在规范允许值范围内，桥梁处于安全状态。 4结论

通过在正式运输过程中对割尾海中桥的部分主要构件进行挠度和应变监测，监测数据结果表明，大件运输车通行过桥时各监测点监测数据均在正常范围内，各测试值均满足相应规范要求，桥梁处于弹性工作状态，且运输车驶离桥面后，各测点数据残余变形微小，再次复查后亦未发现明显裂缝。

综上所述，该桥加固效果良好，加固后的相应部位梁体刚度、挠度均满足要求，且运输车组未对桥梁结构造成损伤。 参考文献：

[1]李智斌.中小跨径PC简支梁桥大件运输荷载控制研究标准[D]：{硕士学位论文}.重庆交通大学.2012.

[2]王玉昌，武彦池.在役混凝土桥梁大件车过桥安全评价[J].公路交通科技.2016（7）146-

149

[3]刘雪峰.大件运输时桥梁承载能力研究[J].山西建筑.2009（12）328-329